加工中心立柱结构优化设计与静压导轨分析
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 1 绪论 | 第10-18页 |
| 1.1 课题来源与研究背景 | 第10-11页 |
| 1.2 国内外研究现状与发展趋势 | 第11-16页 |
| 1.2.1 机床静压导轨研究概况 | 第11-13页 |
| 1.2.2 支承件结构优化设计方法与研究现状 | 第13-15页 |
| 1.2.3 课题组相关研究成果 | 第15-16页 |
| 1.3 本文研究的主要内容 | 第16-18页 |
| 2 理论基础 | 第18-24页 |
| 2.1 液体润滑理论基础 | 第18-20页 |
| 2.2 拓扑优化 | 第20-21页 |
| 2.2.1 拓扑优化基本思路 | 第20-21页 |
| 2.2.2 拓扑优化建模 | 第21页 |
| 2.2.3 拓扑优化设计流程 | 第21页 |
| 2.3 尺寸优化 | 第21-23页 |
| 2.3.1 尺寸优化基本思路 | 第22页 |
| 2.3.2 尺寸优化设计流程 | 第22-23页 |
| 2.4 本章小结 | 第23-24页 |
| 3 支承件载荷约束分析 | 第24-36页 |
| 3.1 数控立式车/铣复合加工中心简介及技术参数 | 第24-25页 |
| 3.1.1 立式车/铣复合加工中心简介 | 第24-25页 |
| 3.1.2 立式车/铣复合加工中心技术参数 | 第25页 |
| 3.2 典型切削工况切削力计算 | 第25-28页 |
| 3.2.1 车削力计算依据 | 第26页 |
| 3.2.2 切削力工况选择 | 第26-27页 |
| 3.2.3 本文切削力计算 | 第27-28页 |
| 3.3 立柱典型工况载荷分析 | 第28-34页 |
| 3.3.1 立柱力学模型 | 第28-31页 |
| 3.3.2 载荷分配 | 第31-34页 |
| 3.4 立柱约束分析 | 第34页 |
| 3.5 本章小结 | 第34-36页 |
| 4 静压导轨的分析 | 第36-53页 |
| 4.1 液体静压导轨特点 | 第36-37页 |
| 4.2 液体静压导轨工作原理 | 第37-39页 |
| 4.2.1 定压供油式静压导轨工作原理 | 第37-38页 |
| 4.2.2 定量供油式静压导轨工作原理 | 第38页 |
| 4.2.3 供油方式对比及选取 | 第38-39页 |
| 4.3 静压导轨结构特征 | 第39-41页 |
| 4.3.1 开式静压导轨 | 第39-40页 |
| 4.3.2 闭式静压导轨 | 第40页 |
| 4.3.3 导轨结构对比及选取 | 第40-41页 |
| 4.4 静压导轨油腔结构特征、流量及有效承载面积 | 第41-44页 |
| 4.4.1 静压导轨油腔结构特征 | 第41页 |
| 4.4.2 油腔的流量计算 | 第41-43页 |
| 4.4.3 有效承载面积 | 第43-44页 |
| 4.5 不等面积对置油腔分析 | 第44-47页 |
| 4.5.1 不等面积对置油腔的工作原理 | 第44页 |
| 4.5.2 主要计算公式 | 第44-47页 |
| 4.6 横梁与立柱静压结合面油膜分析 | 第47-52页 |
| 4.6.1 理论分析 | 第47-49页 |
| 4.6.2 CFD仿真分析 | 第49-52页 |
| 4.6.3 理论分析与仿真分析结果对比 | 第52页 |
| 4.7 本章小结 | 第52-53页 |
| 5 立柱结构方案设计 | 第53-66页 |
| 5.1 集中力载荷和压强载荷对比 | 第53-55页 |
| 5.2 立柱结构拓扑优化 | 第55-60页 |
| 5.2.1 优化建模 | 第55-57页 |
| 5.2.2 优化设置 | 第57-58页 |
| 5.2.3 优化结果 | 第58-60页 |
| 5.3 传力路径单元化处理 | 第60-62页 |
| 5.4 设计参数尺寸优化 | 第62-65页 |
| 5.4.1 设计参数 | 第62页 |
| 5.4.2 设计参数灵敏度分析 | 第62-63页 |
| 5.4.3 设计参数与性能关系曲线 | 第63-65页 |
| 5.5 本章小结 | 第65-66页 |
| 结论 | 第66-67页 |
| 参考文献 | 第67-70页 |
| 附录A 尺寸优化计算结果 | 第70-71页 |
| 致谢 | 第71-72页 |
